Модулі проміжного тестування призначені для поточного контролю знань і побудовані на алгоритмах нечіткої логіки. Методика оцінки рівня знань включає два основних етапи: оцінку результатів виконання кожної виділеної групи тестових завдань і інтегральну оцінку рівня знань. Перший етап реалізується на основі експертної системи, база знань якої містить твердження, що відбивають думку викладача навчального курсу, щодо оцінки результатів виконання кожної групи завдань, а також схем міркувань, що дозволяють автоматично оцінювати рівні знань, у залежності від конкретних вимірів. Інтегральна оцінка знань заснована на використанні операторів згортки оцінок, отриманих на попередньому етапі. Особливість даних операторів полягає в тому, що вони дозволяють враховувати різну важливість кожного типу тестових завдань і, в залежності від цього, відносити отримані оцінки до одного з чотирьох класів: "відмінно", "добре", "задовільно" і "незадовільно". У результаті функціонування даних модулів, на момент атестаційного тестування, усі студенти класифікуються по рівнях (групам) знань. Це дозволяє на етапі адаптивного тестування навіть перше питання задавати невипадковим образом, а вибирати з групи тестових завдань, що відповідають виявленому раннє рівню знань.
Підсистема адміністрування дозволяє керувати параметрами настроювання всіх модулів системи KnowledgeCT, перевірити результати тестування, змінювати структури курсів, тестів, набудовувати елементи методів інтелектуальної оцінки і моніторингу тих, яких навчають. Побудоване на описаних вище принципах, інформаційно-освітнє середовище являє собою цілісну систему, що дозволяє ефективно організувати процес дистанційного навчання. "KnowledgeCT", може бути легко встановлена на комп'ютері, що працює під операційною системою Windows 9x/NT чи Windows 2000.
2. РОЗРОБКА СТРУКТУРИ ЕКСПЕРТНОЇ СИСТЕМИ
Оскільки програма розроблялася за допомогою програми ESWind, то основними елементами ЕС є фрейми і правила-продукції.
Фрейм – це структура для опису стереотипної ситуації (події, об’єкту, поняття), що містить характеристики цієї ситуації (події, об’єкту, поняття) та їх значення.
Правила-продукції дозволяють подати знання у вигляді: ЯКЩО (умова) ТО (висновок), де умова — це зразок, за яким здійснюється пошук у базі знань, а висновок — дії або процедури, що виконуються при успішному завершенні пошуку (можуть бути проміжними, тобто такими, що виступають далі як умови, або цільовими, тобто такими, що завершують роботу системи та є результатом розв’язання задачі).
У ESWin правило виглядає як:
RULE Номер_правила
Умова 1
.....
Умова n
DO
Висновок 1
......
Висновок m
ENDR
В даній курсовій роботі було розроблено такі фрейми:
1) Frame=Цель
Parent:
Тест:
EndF
2) Frame=Факторы
Parent:
Топология {Рисунок} [Какая топология изображена на рисунке?]:(солнышко; звезда; колечко; колесо)
Интернет [Какой сетью является Интернет?]: (территориальной; локальной; корпоративной; компьютерной; вычислительной; глобальной)
Скорость [У локальной сети скорость передачи данных больше, чем у глобальной ?]:(Да; Нет)
Ethernet [Что такое Ethernet?]:(разновидность Интернета; название игры; метод доступа к данным; общая шина)
IEEE [Как расшифровуется IEEE?]:(институт по электронике, экономике и электротехнике; институт по экономической электронике и электротехнике; институт инженеров по электротехнике и электронике; международная организация по электротехнике и электронике)
TokenRing [Что такое Token Ring?]:(название популярной группы; метод доступа к данным; английский дворец; кольцевая топология сети)
Трансивер [Трансивер - это ...]:(сетевой адаптер;устройство для подключения кабеля к принтеру; устройство для толстого коаксиального кабеля; заглушка на конце сети)
Т-коннектор [Для чего нужен Т-коннектор?]:(для подключения к сети; для соединения разных кабелей; для подключения тонкого сетевого кабеля к ПК; для подключения тонкого сетевого кабеля к сетевому адаптеру)
Конфигурация {Рисунок}[Какая конфигурация изображена на рисунке?]:(FDDI;SMDS; Internet;MAC)
Коллизии [Какой протокол учитывает проблему коллизии?]:(DSE;OSI;FDDI;CMSA/CD)
EndF
В якості основи для створення ЕС було взято десять питань з предмету «Комп’ютерні мережі». Правило для отримання висновку має таку структуру:
1. Якщо були дані правильні відповіді на всі десять запитань, то знання предмету оцінюється як 100%.
2. Якщо були дані правильні відповіді на девять запитань, то знання предмету оцінюється як 90%.
3. Якщо були дані правильні відповіді на вісім запитань, то знання предмету оцінюється як 80%.
4. Якщо були дані правильні відповіді на сім запитань, то знання предмету оцінюється як 70%.
5. Якщо були дані правильні відповіді на шість запитань, то знання предмету оцінюється як 60%.
6. Якщо були дані правильні відповіді на п’ять запитань, то знання предмету оцінюється як 50%.
7. Якщо були дані правильні відповіді на чотири запитання, то знання предмету оцінюється як 40%.
8. Якщо були дані правильні відповіді на три запитання, то знання предмету оцінюється як 30%.
9. Якщо були дані правильні відповіді на два запитання, то знання предмету оцінюється як 20%.
10. Якщо були дані правильні відповіді на одне запитання, то знання предмету оцінюється як 10%.
Якщо на всі питання були дані неправильні відповіді, то знання предмету оцінюється як 0%.
3. ІНСТРУКЦІЯ КОРИСТУВАЧУ
Запускаємо програмну оболонку-інтерпретатор ESWind. В головному меню вибирати Файл/Открыть базу знань..., або натиснути кнопку Открыть БЗ на панелі інструментів. У вікні Открытие файла вибрати файл teacher.klb. В головному меню вибрати Решение/Поиск рішення, або на панелі інструментів натиснути Решение. З’явиться вікно з першим запитанням. Відповідати на питання треба так: виділити правильну відповідь і натиснути кнопку ОК, або двічі клацнути мишею на обраному варіанті відповіді. Після того, як будуть дані всі відповіді, у нижній частині екрану з’явиться висновок-повідомлення про результат тестування, а також номер правила, за яким цей висновок було отримано.
В рамках курсової роботи було проведено аналіз предметної області, визначено основні розділи та теми, питання з яких увійшли до переліку тестових запитань, і розроблена структура системи, що дозволяє контролювати знання студентів.
Результатом виконання даної курсової роботи є прототип експертної системи для оцінювання знань студентів з предмету «Комп’ютерні мережі». За допомогою цієї ЕС можна легко визначити рівень знань студентів з даного предмету.
1. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн.1. Системы общения и экспертные системы: Справочник / Под ред. Э.В.Попова. – М.: Радио и связь, 1990. – 464 с.: ил.
2. Базы знань интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский — СПб: Питер, 2000 — 384 с.
3. Водолад С.Н. Изучение методов представления информации в курсе информатики на примере гипертекстового представления учебного материала по тригонометрии // Дис. к.п.н. Москва, 2000.
4. Информатизация образования — 2000 // Материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Хабаровск: Графика. — 220 с.
5. Информационные технологии в образовании // Тезисы докладов. — Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2000. — 250 с.
6. Кудинов В.А. Принципы построения и использования экспертных обучающих систем в курсе «Теоретические основы информатики» // Дис. к.п.н. Москва, 2000.
7. Новые возможности компьютерного навчання. О.И. Ларичева, Е.В. Нарыжный, В.П. Кузнецова, Э.И. Брук. // Вестник РАН, 1999, том 69, №2. — С. 106-119.
8. Пак Н.И. Нелинейные технологии навчання в курсах информатики и информационных технологий // Дис. д.п.н. Красноярск, 2000.
9. Христочевский С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии // Информатика и образование, №2, 2000. — С. 71-77.
Додаток А – Текст програми
TITLE=Контроль знаний
COMPANY=ВМУРоЛ «Україна»
Frame=Цель
Parent:
Тест:
EndF
Frame=Факторы
Parent:
Топология {star.bmp} [Какая топология изображена на рисунке?]:(солнышко; звезда; колечко; колесо)
Интернет [Какой сетью является Интернет?]:(территориальной; локальной; корпоративной; компьютерной; вычислительной; глобальной)
Скорость [У локальной сети скорость передачи данных больше, чем у глобальной ?]:(Да; Нет)
Ethernet [Что такое Ethernet?]:(разновидность Интернета; название игры; метод доступа к данным; общая шина)
IEEE [Как расшифровуется IEEE?]:(институт по электронике, экономике и электротехнике; институт по экономической электронике и электротехнике; институт инженеров по электротехнике и электронике; международная организация по электротехнике и электронике)
TokenRing [Что такое Token Ring?]:(название популярной группы; метод доступа к данным; английский дворец; кольцевая топология сети)
Трансивер [Трансивер - это ...]:(сетевой адаптер; устройство для подключения кабеля к принтеру; устройство для толстого коаксиального кабеля; заглушка на конце сети)
Т-коннектор [Для чего нужен Т-коннектор?]:(для подключения к сети; для соединения разных кабелей; для подключения тонкого сетевого кабеля к ПК; для подключения тонкого сетевого кабеля к сетевому адаптеру)
Конфигурация {Topologia.bmp}[Какая конфигурация изображена на рисунке?]:(FDDI; SMDS; Internet; MAC)
Коллизии [Какой протокол учитывает проблему коллизии?]:(DSE; OSI; FDDI; CMSA/CD)
EndF
Rule 1
EQ(Факторы.Топология; звезда)
EQ(Факторы.Интернет; глобальной)
EQ(Факторы.Скорость; Нет)
EQ(Факторы.Ethernet; метод доступа к данным)
EQ(Факторы.IEEE; институт инженеров по электротехнике и электронике)